“细胞呼吸+光合作用”知识点.pdf

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细胞呼吸
一、呼吸作用过程
1、有氧呼吸
阶段场所物质变化产能情况
第一阶段细胞质基质酶少量能量
C6H12O62***酸+4[H]+能量
第二阶段线粒体基质酶少量能量
2***酸+6H2O6CO2+20[H]+能量
第三阶段线粒体内膜酶大量能量
24[H]+6O212H2O+能量
酶
总反应式及物质转移:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
2、无氧呼吸
阶段场所物质变化产能情况
第一阶段酶少量能量
酒精发酵:CHO2CHOH+2CO+能量
细胞质基质6126252
酶
第二阶段乳酸发酵:C6H12O62C3H6O3+能量不产能
二、细胞呼吸的能量变化
热能(较多)
酶
有机物中稳定的化学能
ATP中活跃的化学
能
有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
有氧呼吸无氧呼吸
场所细胞质基质和线粒体细胞质基质
不
条件O和酶酶
同2
产物CO和HOCHOH和CO或乳酸
点22252
能量大量能量少量能量
相实质分解有机物,释放能量
同
点联系第一阶段的场所及转变过程相同
三、影响呼吸作用的因素:
1、温度:温度能影响呼吸作用,主要是影响呼吸酶的活性。一般而言,在一定的温度范围内,呼吸强度随着温度
的升高而增强。
2、氧气:氧气是植物正常呼吸的重要因子,氧气不足直接影响呼吸速度,
也影响到呼吸的性质。
★当CO2释放总量最少时,生物呼吸作用最弱,最宜存放。
3、CO2:增加CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。这可以从化学平
衡的角度得到解释。据此原理,在蔬菜和水果的保鲜中,增加CO2的浓度
也具有良好的保鲜效果。
四、探究—探究酵母菌细胞呼吸的方式
无氧呼吸
有氧呼吸
1实验原理:有氧呼吸
(1)酵母菌是单细胞真菌,属于兼性厌氧菌,在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
(2)二氧化碳的检测方法:①二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊;②二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝
变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色时间的长短,可检测二氧化碳的产生情况。
(3)酒精的检测:橙色的***钾溶液,在酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。
2酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行呼吸,属于兼性厌氧菌
检测产物CO2检测产物酒精
试剂名称澄清石灰水溴麝香草酚蓝水溶液试剂名称***钾溶液
3检测产物
现象观察变浑浊由蓝变绿再变黄实验条件酸性条件
评价标准变浑浊程度变黄的时间实验现象由橙色变灰绿色
4实验现象及结论:
实验现象Ⅰ:①澄清石灰水变混浊;②酵母菌培养液的滤液不能使***钾的浓硫酸溶液变色(仍为棕色)。
实验结论Ⅰ:有氧条件下,酵母菌将葡萄糖氧化分解,生成大量二氧化碳。
实验现象Ⅱ:①澄清石灰水变混浊,但与有氧条件比,程度轻;②酵母菌培养液的滤液使***钾的浓硫酸
溶液变成灰绿色。
实验结论Ⅱ:在无氧条件下,酵母菌将葡萄糖氧化分解,生成酒精和少量二氧化碳。
5补充说明:酵母菌呼吸方式探究装置中的液滴移动及原因:(探究酵母菌细胞呼吸类型的装置图为广口瓶内加
入添加葡萄糖的酵母菌培养液,瓶内小烧杯中加入NaOH溶液或清水,瓶塞连有带刻度内有红色液滴的细玻璃管)
呼吸方式小烧杯加入液滴移动方移动原因
的溶液向
只进行有氧呼吸或有氧呼吸与碱液左移有氧呼吸消耗O2,产生的CO2被吸收,乳酸发酵无气体的消耗或
乳酸发酵同时进行生成,装置中气体体积减小。
清水不移动有氧呼吸消耗O2,产生等量的CO2,乳酸发酵无气体的消耗或生
成,装置中气体体积不变。
只进行酒精发酵碱液不移动酒精发酵不消耗O2,产生的CO2被吸收,装置中气体体积不变。
清水右移酒精发酵不消耗O2,但产生CO2,装置中气体体积增加。
有氧呼吸和酒精发酵同时进行碱液左移有氧呼吸消耗O2,,产生等量的CO2被吸收,酒精发酵产生的
CO2被吸收,装置中气体体积减少。
清水右移有氧呼吸消耗O2,产生等量CO2,酒精发酵产生CO2,装置中气
体体积增加。
只进行乳酸发酵碱液不移动无气体的产生与消耗,装置中气体体积不变。
清水

ⅰ.无O2、有CO2,无氧呼吸
①看O2、CO2ⅱ.O2=CO2,有氧呼吸
ⅲ.O2<CO2,有氧、无氧呼吸,多余CO2来自无氧呼吸
ⅰ.酒精=CO2,无氧呼吸
②看酒精、CO2
ⅲ.酒精<CO2,有氧、无氧呼吸,多余CO2来自有氧呼吸
光合作用
一、“绿叶中色素的提取和分离”实验中滤纸条上色素分布
胡萝卜素:橙黄色
4叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素主要吸收:
蓝紫光和红光
含量排名:3叶黄素:黄色(含量约占3/4)叶绿素b(黄绿色)
叶绿体中的色素
叶绿素a:蓝绿色胡萝卜素(橙黄色)
1类胡萝卜素主要吸收:
(含量约占1/4)蓝紫光
2叶绿素b:黄绿色叶黄素(黄色)
一、实验原理:
提取色素的原理:色素可以溶解在有机溶剂中。
分离色素的原理:色素在层析液中的溶解度不同。
二、色素的分布、功能及特性
(1)分布:叶绿体类囊体的薄膜上。
(2)功能:吸收光能、传递光能(四种色素)、转化光能(只有少数处于特殊状态的叶绿素a)。
(3)特性:不溶于水,能溶于酒精、***和石油醚等有机溶剂。
(4)分离方法:纸层析法
(5)叶绿色素溶液的透射颜色和反射颜色:叶绿色素溶液对绿光吸收最少,所以透射下是翠绿色的,而在反射光
下是棕红色的,这是叶绿素荧光现象。
三、方法步骤:
提取色素(1)称取5克绿色叶片并剪碎充分研磨漏斗过滤色素滤液收集
(2)加入少许SiO2、CaCO3和5的***到试管并棉塞封
口
()将干燥处理过的定性滤纸剪成长㎝、宽㎝的滤纸条,并在一端剪去两角;
制备滤纸条161
(2)干燥处理,重复2——3次。
()用毛细吸管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地画一条滤液线。
画滤液细线1
(2)干燥处理,重复画2——3次。
(1)将3ML层析液倒入烧杯。
层析色素(2)将滤纸条略微斜靠烧杯内壁(有滤液细线的一端朝下),轻轻插入层析液中。
(3)用培养皿盖盖上烧杯。
滤纸条上出现四条宽度,颜色不同的色素带,从上到下依次是:橙黄色的胡萝卜素、黄
观察结果
色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b
1、选材时要注意选取新鲜、颜色深的叶片。
2、用***和层析液都是易挥发且有一定毒性的有机溶剂,所以研磨时要快,收集的滤液要用棉塞塞住,层析
时要加盖,减少有机溶剂的挥发。
3、在研磨时加入少许SiO2,目的是为了研磨得充分;加入少许CaCO3的目的是为了防止研磨时叶绿体中色素
受到破坏;加入***的目的是作为叶绿体中色素的溶剂。
4、在制备滤纸条时,要剪去两角,这是为了使色素带整齐;要在距离去两角的一端1㎝处画一铅笔细线,其目
的是起标记作用,以便使每次重复画的滤液细线在同一位置,画滤液细线要重复2——3次,是为了增加色素的含
量,使实验交得明显。
5、分离色素时,一是不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液,这是因为色素易溶解于层析液中,导致色素
带不清晰,影响实验效果。
二、光合作用过程
HO
2O
水分解2
在光下2C3CO2
[H]供氢固
酶
供能定
叶绿体ATP多种酶
光能
中的色素还参加催化
酶C5
原
ADP+Pi
(CH2O)
光反应阶段暗反应阶段
1、光合作用中光反应和暗反应的比较
比较项目光反应暗反应
反应场所类囊体薄膜叶绿体基质
能量变化光能——→活跃化学能活跃化学能——→稳定化学能
H2O——→[H]+O2C+CO——→2C
物质变化522
ATP+Pi——→ATP2C2—→C5+(CH2O)
反应物H2O、ADP、PiCO2、ATP、[H]
反应产物O2、ATP、[H](CH2O)、ADP、Pi、H2O
反应条件需光、色素、酶酶
反应时间有光时(自然状态下,无光反应产物暗反应也不能进行)
光能
2、总反应式:CO+HO(CHO)+O
22叶绿体22
光能
3、物质转移(以生成葡萄糖为例):6CO+12HOCHO+6O+6HO
22叶绿体612622
三、光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和O2及(CH2O)含量的影响
[H]ATPO2产生量C3C5(CH2O)
光照强→弱
减少减少减少上升下降减少
CO2供应不变
光照弱→强
增多增多增多下降上升增加
CO2供应不变
光照不变
相对增加相对增加减少下降上升相对减少
CO2供应减少
光照不变
相对减少相对减少增加上升下降相对增加
CO2供应增加
四、专有名词辨析
1、实际光合作用速率(强度):真正的光合作用强度。衡量量:O2产生量、CO2消耗量、有机物制造量。
2、净光合作用速率(强度):表现光合作用速率,可直接测得。衡量量:O2释
光合速度
放量、CO2吸收量、有机物积累量。
3、呼吸作用速率:衡量量:O消耗量、CO产生量、有机物消耗量。
22B
五、环境因素对光合作用强度的影响
(一)单一因素的影响
1、光(包括光照强度、光照时间、光质):
变化规律:当其他因素适当且一定时,在一定范围内,光照强度逐渐增强,光合作用强度也随着加强;但光照增
强到一定程度时,光合作用强度就不再增加。
B点称为光饱和点
原理:影响光反应,最终影响有机物的合成
应用:A适当提高光照强度;
B通过轮种延长光合作用时间
C合理密植、套种增加光合作用面积
2、CO2(浓度):
变化规律:当其他因素适当且一定时,在一定范围内,二氧化碳的浓度逐渐增
强光合作用强度也随着加强;但二氧化碳的浓度增大到一定程度时,光合作用
强度就不再增加。二氧化碳的浓度
原理:影响暗反应中CO2的固定),最终影响有机物的合成
应用:燃烧木炭;
3、温度:
变化规律:当其他因素适当且一定时,在一定范围内,温度逐渐增大,光合
作用强度也随着加强;但温度增大到一定程度时(一般为30-35ºC),光合
作用强度就开始下降。
原理:通过影响酶的活性影响光合作用,主要影响暗反应,最终影响有机物
的合成
应用:适当提高温度
4、矿质营养:如Mg是叶绿素的组成成分,N是光合酶的组成成分,P是ATP分子的组成成分等等。
应用:合理施肥
5、水分:
原理:水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。
应用:预防干旱;适时适量灌溉
(二)综合因素曲线图:
1、光照强度—二氧化碳浓度(当温度适当且一定时,光照强度、二氧化碳浓度与光合速率如下图:)
%的CO2
(1)甲图两条曲线在OA段重合在一起,是什么原因?说明什么道理?
①光照强度较低时,光反应减弱,ATP、NADPH减少,最终影响光合速率;
②段光合作用限制因素为光照强度,与的浓度无关。
%的CO2OACO2
(2)两条曲线在光照强度为B时,光合速率各不相同,说明当光照强度较高时,
AB
O二氧化碳浓度成为限制因素,光照强度不再是限制因素。
甲同理:
高光照强度(1)乙图两条曲线在OA段重合在一起,是什么原因?说明什么道理?
①CO2的浓度较低时,C3的生成减少,最终影响光合速率;②OA段光合作用限
制因素为CO2的浓度,与光照强度无关。
低光照强度
(2)两条曲线在光照强度为B时,光合速率各不相同,说明当CO2的浓度较高时,
AB光照强度成为限制因素,CO2的浓度不再是限制因素。
O
CO2浓度
乙
2、光照强度—温度(当CO2的浓度适当且一定时,光照强度、温度与光合速率如下图:)
(1)三条曲线在OA段重合在一起,是什么原因?说明什么道理?
①光照强度较低时,光反应减弱,ATP、NADPH减少,最终影响光合速率;②OA段
光合作用限制因素为光照强度,与温度无关。
AB
O(2)三条曲线在光照强度为B时,光合速率各不相同,说明当光照强度较高时,温度成为
限制因素,光照强度不再是限制因素。。
甲
同理:
高光照强度(1)三条曲线在OA段重合在一起,是什么原因?说明什么道理?
中光照强度①温度较低时,主要影响暗反应中酶的活性,最终影响光合速率;②OA段光合
作用限制因素为温度,与光照强度无关。
低光照强度
(2)三条曲线在光照强度为B时,光合速率各不相同,说明当温度较高时,光照
AB
O强度成为限制因素,温度不再成为限制因素。
温度
乙
细胞呼吸和光合作用的关系
(1)黑暗(2)光合作用强度=呼吸作用强度
(3)光合作用强度﹥呼吸作用强度(4)光合作用强度﹤呼吸作用强度
O2O2
释放吸收
消耗产生产生
O2消耗O2
产生消耗产生消耗
CO2CO2
吸收释放
CO2CO2